Question

如圖所示，電源電壓18 V且保持不變，電流表接“0～0.6 A”量程，電壓表接“0～15 V”量程，燈泡上標(biāo)有“6 V 3 W”字樣，燈絲電阻保持恒定不變。求：

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；

(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4 A時(shí)，電壓表的示數(shù)；

(3)為了保證電路的安全，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和允許接入的最小電阻.

Answer 1

解1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：I_額=P_額/U_額=3W/6V=0.5A

2）燈泡燈絲電阻為R_L=U_額²/P_額=（6V）²/3W=12Ω

當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4 A時(shí)，燈泡兩端的電壓為：

U_L1=I₁×R_L=0.4A×12Ω=4.8V

則電壓表的示數(shù)為：U_R0=U-U_L1=18V-4.8V=13.2V

3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)電壓表示數(shù)應(yīng)等于15V，此時(shí)燈泡兩端電壓為：

U_L2=18V-15V=3V

   此時(shí)電路中的電流為I₂=U_L2/R_L=3V/12Ω=0.25A

滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值為：

Rm=Um/I₂=15V/0.25A=60Ω

   電路中的最大電流為Im=0.6A,此時(shí)電路中的總電阻為：

    R_總=U/Im=18V/0.6A=30Ω

則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為

   Ra=R_總-R_L=30Ω-12Ω=18Ω